【虞小科课标实践】基于学习进阶的模型建构——以《各种各样的运... [复制链接]

2022 年版课标在“核心素养内涵”的“科学思维”中指出，“模型建构体现在：以经验事实为基础，对客观事物进行抽象和概括，进而建构模型；运用模型分析、解释现象和数据，描述系统的结构、关系及变化过程”。课标中将模型建构能力作为科学思维的重要组成部分，旨在让学生从科学的视角认识客观事物的本质属性和内在规律，可见模型建构能力的培养对科学学习来说意义重大。广义上的模型有很多类别：数学模型、科学模型、工程模型、仿真模型等，从狭义角度来说，科学教学中的模型特指科学模型。

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2024/2/5 20:21:03

科学模型的定义：科学模型是为了预测一个系统的可能表现，从而对真实事物（原型）进行抽象，提炼出核心要素，组建与真实事物（原型）高度相似的系统，对其进行测试，并利用测试结果对真实事物（原型）做出有效的修正。从科学模型的定义中可以看出：（1）模型是对原型的抽象，力求仿真，类似程度越高越好；（2）模型建构的目的不是建模本身，而是要对模型进行测试，并将模型与原型进行对比，从而促进对原型的理解。

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2024/2/5 20:22:40

  以三年级《各种各样的运动》一课来分析中学段的模型建构。本节课教学重点为能在教师引导下进行实物建模（贴圆点），并利用实物模型观察和描述简单的运动现象。

  本课中主要以“在物体上贴圆点”这一方法引导学生展开探究活动，其本质是将一个具体的物体抽象为“质点”的过程。这一过程也是学生经历从具体到抽象再到具体的实物建模过程，帮助学生利用 “圆点” 这样的二维平面模型，简化物体复杂多样的形状和大小，再逐步聚焦到三维空间的物体运动，让运动过程充分地显示出来。这帮助学生降低难度，更好地把握运动的基本规律。

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2024/2/5 20:27:00

在车轮运动的图示中，既有向前运动又有转动，引导学生用图示的方式将复杂的描述简化为比较纯粹的形式，让学生经历在感性认识物体运动形式的基础上，将其整理、加工,抽象为简洁的图示的过程。其实质亦是实物建模的过程，借助二维的图示模型来表达三维的运动形式。

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2024/2/5 20:28:45

《各种各样的运动》一课提供了独特的实物建模方法：“物质的运动与相互作用” 这一学科核心概念，抽象程度较高，对学生的探究水平要求也较高。因此，采用“在物体上贴圆点”的方法进行实物建模，其本质是将一个具体的物体抽象为“质点”的过程。学生从观察整个物体的复杂运动，到利用模型简化观察对象，降低了操作难度，更符合三年级学生的认知水平。建模不一定是构建立体模型，而是要根据实际的研究需求抽象和简化原型，是让受本质交配的运动过程充分显示出来。发展了学生的科学思维能力：课标指出，3-4年级学生在科学思维方面，能在教师引导下，观察并描述具体事物的构成要素，分析并表达要素之间的关系，找到它们之间重要的、共同的特征；利用模型解释简单的科学现象。本课引导学生将观察对象的运动形式以图示的形式记录下来，并分析运动形式的特点，找到不同物体运动形式的共同特征，这就是利用自己构建的实物模型开展科学思维的过程。学生在应用抽象、分折、比较、分类等思维方法后，发展了科学思维能力，使思维由感性逐步走向理性。